α-Fe 2 O 3 的表面改性及其光电催化性能的研究

发布时间：2021-05-08 06:35

　　氢气是一种非常具有前景的新型能源,它热值高,无污染,来源广泛。光电化学池可以将太阳能以氢气的形式储存起来,其中制备廉价稳定的催化剂是重点。α-Fe₂O₃具有合适的带隙（².1eV）,较高的理论光电转化效率,优异的化学稳定性而且廉价易得,是非常有发展潜力的光电材料;但α-Fe₂O₃材料导电性差,光生电子-空穴扩散长度短,导致光生载流子容易复合及析氧电位高等,严重阻碍了其应用发展。本文主要采用离子掺杂、表面负载OER催化剂来克服上述缺点,提升其光电化学（PEC）性能。本论文主要采用水热法制备α-Fe₂O₃,然后通过在α-Fe₂O₃上负载助催化剂来实现表面改性,利用Raman、SEM、TEM、UV、XPS等手段进行物理表征,运用LSV、IPCE、EIS以及莫特-肖特基曲线等光电化学测试研究了其光电催化性能,并阐释了催化剂之间的构效关系和作用机理。具体分为以下四个部分:（1）通过溶胶-凝胶法制备了钴... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 文献综述
    1.1 研究背景
        1.1.1 能源危机与环境问题
        1.1.2 新能源发展前景及意义
        1.1.3 制氢技术及存在问题
    1.2 光电催化水分解制氢
        1.2.1 光电化学的基本理论
        1.2.2 电极材料的选择
        1.2.3 常用的光电极半导体材料
    1.3 氧化铁光阳极材料的研究进展
        1.3.1 氧化铁光阳极材料的优势和局限性
        1.3.2 氧化铁光阳极材料的制备技术
        1.3.3 提升氧化铁PEC性能的策略
    1.4 选题依据及研究内容
第二章 实验方法
    2.1 实验条件及工艺
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器及设备
        2.1.3 电极制备工艺流程
    2.2 物理表征
    2.3 光电化学表征
第三章 CoFePi表面修饰Ti-Fe_2O_3及光电催化性能的研究
    3.1 实验方案
        3.1.1 引言
        3.1.2 实验流程
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 物理表征
        3.2.2 光电化学表征
    3.3 实验结论
第四章 CoFeBi表面修饰Ti-Fe_2O_3及光电催化性能的研究
    4.1 实验方案
        4.1.1 引言
        4.1.2 制备流程
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 物理表征
        4.2.2 光电化学表征
    4.3 实验结论
第五章 磷酸盐表面修饰Ti-Fe_2O_3及光电催化性能的研究
    5.1 实验方案
        5.1.1 引言
        5.1.2 制备流程
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 物理表征
        5.2.2 光电化学表征
    5.3 实验结论
第六章 硼酸修饰α-Fe_2O_3及光电催化性能的研究
    6.1 实验方案
        6.1.1 引言
        6.1.2 制备流程
    6.2 结果与讨论
        6.2.1 物理表征
        6.2.2 光电化学表征
    6.3 实验结论
第七章 结论与展望
参考文献
攻读硕士研究生学位期间所发表学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国制氢技术专利发展与工艺路线研究[J]. 王朔,张军.  储能科学与技术. 2018(02)
[2]α-Fe2O3光电催化分解水制备氢气研究进展[J]. 王开放,刘光,高旭升,贺冬莹,李晋平.  化工进展. 2017(02)



本文编号：3174861